2016届浙江省杭州市五校联盟高考物理“一诊”物理卷（解析版）

一、计算题

1. 难度：困难

如图所示，宽为L=2m、足够长的金属导轨MN和M′N′放在倾角为θ=30°的斜面上，在N和N′之间连有一个阻值为R=1.2Ω的电阻，在导轨上AA’处放置一根与导轨垂直、质量为m=0.8kg、电阻为r=0.4Ω的金属滑杆，导轨的电阻不计．用轻绳通过定滑轮将电动小车与滑杆的中点相连，绳与滑杆的连线平行于斜面，开始时小车位于滑轮的正下方水平面上的P处（小车可视为质点），滑轮离小车的高度H=4.0m．在导轨的NN′和OO′所围的区域存在一个磁感应强度B=1.0T、方向垂直于斜面向上的匀强磁场，此区域内滑杆和导轨间的动摩擦因数为μ=，此区域外导轨是光滑的．电动小车沿PS方向以v=1.0m/s的速度匀速前进时，滑杆经d=1m的位移由AA′滑到OO′位置．（g取10m/s²）求：

（1）请问滑杆AA′滑到OO′位置时的速度是多大？

（2）若滑杆滑到OO′位置时细绳中拉力为10.1N，滑杆通过OO′位置时的加速度？

（3）若滑杆运动到OO′位置时绳子突然断了，则从断绳到滑杆回到AA′位置过程中，电阻R上产生的热量Q为多少？（设导轨足够长，滑杆滑回到AA’时恰好做匀速直线运动．）

2. 难度：困难

如图1所示，一端封闭的两条平行光滑长导轨相距L，距左端L处的右侧一段被弯成半径为的四分之一圆弧，圆弧导轨的左、右两段处于高度相差的水平面上．以弧形导轨的末端点O为坐标原点，水平向右为x轴正方向，建立Ox坐标轴．圆弧导轨所在区域无磁场；左段区域存在空间上均匀分布，但随时间t均匀变化的磁场B（t），如图2所示；右段区域存在磁感应强度大小不随时间变化，只沿x方向均匀变化的磁场B（x），如图3所示；磁场B（t）和B（x）的方向均竖直向上．在圆弧导轨最上端，放置一质量为m的金属棒ab，与导轨左段形成闭合回路，金属棒由静止开始下滑时左段磁场B（t）开始变化，金属棒与导轨始终接触良好，经过时间t₀金属棒恰好滑到圆弧导轨底端．已知金属棒在回路中的电阻为R，导轨电阻不计，重力加速度为g．

（1）求金属棒在圆弧轨道上滑动过程中，回路中产生的感应电动势E；

（2）如果根据已知条件，金属棒能离开右段磁场B（x）区域，离开时的速度为v，求金属棒从开始滑动到离开右段磁场过程中产生的焦耳热Q；

（3）如果根据已知条件，金属棒滑行到x=x₁位置时停下来，

a．求金属棒在水平轨道上滑动过程中通过导体棒的电荷量q；

b．通过计算，确定金属棒在全部运动过程中感应电流最大时的位置．

二、选择题

3. 难度：简单

下列说法中不正确的是（  ）

A．在高大的建筑物顶端安装的避雷针是利用尖端放电避免雷击的一种设施

B．超高压带电作业的工人穿戴的用包含金属丝织物制成的工作服可以起到静电屏蔽的作用

C．法拉第首先提出了电荷周围存在电场的观点

D．安培通过实验发现了电流的磁效应，首次揭示了电与磁的联系

4. 难度：简单

如图所示，物体A在竖直向上的拉力F的作用下能静止在斜面上，关于A受力的个数，下列说法中正确的是（  ）

A．A一定受两个力作用

B．A一定受四个力作用

C．A可能受三个力作用

D．A受两个力或者四个力作用

5. 难度：简单

如图所示，有一带电量为+q的点电荷与均匀带电圆形薄板相距为2d，+q到带电薄板的垂线通过板的圆心．若图中a点处的电场强度为零，则图中b点处的电场强度大小是（  ）

A．    B．    C．0    D．

6. 难度：简单

如图所示，质量为m的物块从A点由静止开始下落，加速度是，下落H到B点后与一轻弹簧接触，又下落h后到达最低点C，在由A运动到C的过程中，空气阻力恒定，则（  ）

A．物块机械能守恒

B．物块和弹簧组成的系统机械能守恒

C．物块机械能减少mg（H+h）

D．物块和弹簧组成的系统机械能减少mg（H+h）

7. 难度：中等

一根质量为m、长为L的均匀链条一半放在光滑的水平桌面上，另一半挂在桌边，桌面足够高，如图（a）所示．若在链条两端各挂一个质量为的小球，如图（b）所示．若在链条两端和中央各挂一个质量为的小球，如图（c）所示．由静止释放，当链条刚离开桌面时，图（a）中链条的速度为v_a，图（b）中链条的速度为v_b，图（c）中链条的速度为v_c（设链条滑动过程中始终不离开桌面，挡板光滑）．下列判断中正确的是（  ）

A．v_a=v_b=v_c    B．v_a＜v_b＜v_c    C．v_a＞v_b＞v_c    D．v_a＞v_c＞v_b

8. 难度：简单

如图所示，为A．B两电阻的伏安特性曲线，关于两电阻的描述正确的是（  ）

A．电阻A的电阻随电流的增大而减小，电阻B阻值不变

B．在两图线交点处，电阻A的阻值等于电阻B

C．在两图线交点处，电阻A的阻值大于电阻B

D．在两图线交点处，电阻A的阻值小于电阻B

9. 难度：简单

如图所示，在置于匀强磁场中的平行导轨上，横跨在两导轨间的导体杆PQ以速度v向右匀速移动，已知磁场的磁感强度为B、方向垂直于导轨平面（即纸面）向外，导轨间距为l，闭合电路acQPa中除电阻R外，其他部分的电阻忽略不计，则（  ）

A．电路中的感应电动势E=IlB

B．电路中的感应电流I=

C．通过电阻R的电流方向是由a向c

D．通过PQ杆中的电流方向是由Q向P

10. 难度：中等

如图所示，两个完全相同且相互绝缘、正交的金属环，可沿轴线OO′自由转动，现通以图示方向电流，沿OO′看去会发现（  ）

A．A环、B环均不转动

B．A环将逆时针转动，B环也逆时针转动，两环相对不动

C．A环将顺时针转动，B环也顺时针转动，两环相对不动

D．A环将顺时针转动，B环将逆时针转动，两者吸引靠拢至重合为止

11. 难度：中等

如图所示，质量为m的长方体物块放在水平放置的钢板C上，物块与钢板间的动摩擦因数为μ，由于光滑固定导槽A、B的控制，该物块只能沿水平导槽运动．现使钢板以速度v₁向右匀速运动，同时用水平力F拉动物块使其以速度v₂（v₂的方向与v_l的方向垂直，沿y轴正方向）沿槽匀速运动，以下说法正确的是（  ）

A．若拉力F的方向在第一象限，则其大小一定大于μmg

B．若拉力F的方向在第二象限，则其大小可能小于μmg

C．若拉力F的方向沿y轴正方向，则此时F有最小值，其值为

D．若拉力F的方向沿y轴正方向，则此时F有最小值，其值为

12. 难度：中等

如图所示，在平行于xoy平面的区域内存在着电场，一个正电荷沿直线先后从C点移动到A点和B点，在这两个过程中，均需要克服电场力做功，且做功的数值相等．下列说法正确的是（  ）

A．A、B两点在同一个等势面上

B．B点的电势低于C点的电势

C．该电荷在A点的电势能大于在C点的电势能

D．这一区域内的电场可能是在第Ⅳ象限内某位置的一个正点电荷所产生的

13. 难度：中等

如图所示，一块长度为a、宽度为b、厚度为d的金属导体，当加有与侧面垂直的匀强磁场B，且通以图示方向的电流I时，用电压表测得导体上、下表面MN间电压为U．已知自由电子的电量为e．下列说法中正确的是（  ）

A．M板比N板电势高

B．导体单位体积内自由电子数越多，电压表的示数越大

C．导体中自由电子定向移动的速度为

D．导体单位体积内的自由电子数为

14. 难度：中等

图甲是回旋加速器的示意图，其核心部分是两个“D”形金属盒，在加速带电粒子时，两金属盒置于匀强磁场中，并分别与高频电源相连．带电粒子运动的动能E_k随时间t的变化规律如图乙所示，若忽略带电粒子在电场中的加速时间，则下列说法正确的是（  ）

A．在E_k﹣t图中应有t₄﹣t₃=t₃﹣t₂=t₂﹣t₁

B．高频电源的变化周期应该等于t_n﹣t_n﹣1

C．要使粒子获得的最大动能增大，可以增大“D”形盒的半径

D．在磁感应强度、“D”形盒半径，粒子的质量及其电荷量不变的情况下，粒子的加速次数越多，粒子的最大动能一定越大

三、实验题

15. 难度：中等

用如图a所示的实验装置验证m₁m₂组成的系统机械能守化，m₂从高处由静止开始下落，m₁上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律．如图b给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点．每相邻两计数点之间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图所示．已知m_l=50mg．m₂=150mg，（结果均保留两位有效数字）

（1）在纸带上打下计数点5时的速度V=      m/s．

（2）在打下第0个点到第5点的过程中系统动能的增量△E_k=      J系统势能减少△E_p=      J（当地重力加速度g约为9.8m/s²）

（3）若某同学作出v²﹣h图象如图c所示，则当地的重力加速度g=      m/s²．

16. 难度：中等

某研究性学习小组欲较准确地测量一电池组的电动势及其内阻．给定的器材如下：

A．电流表G（满偏电流10mA，内阻10Ω）

B．电流表A（0～0.6A～3A，内阻未知）

C．滑动变阻器R₀（0～100Ω，1A）

D．定值电阻R（阻值990Ω）

E．多用电表F．开关与导线若干

（1）某同学首先用多用电表的直流10V挡粗略测量电池组的电动势，电表指针如右图所示，则该电表读数为      V．

（2）该同学再用提供的其他实验器材，设计了如下图甲所示的电路，请你按照电路图在图乙上完成实物连线．

（3）图丙为该同学根据上述设计的实验电路利用测出的数据绘出的I₁﹣I₂图线（I₁为电流表G的示数，I₂为电流表A的示数），则由图线可以得到被测电池组的电动势E=      V，内阻r=      Ω（保留2位有效数字）．

四、计算题

17. 难度：困难

如图所示，空间有场强E=1.0×10²V/m竖直向下的电场，长L=0.8m不可伸长的轻绳固定于O点．另一端系一质量m=0.5kg带电q=5×10^﹣2C的小球．拉起小球至绳水平后在A点无初速度释放，当小球运动至O点的正下方B点时绳恰好断裂，小球继续运动并垂直打在同一竖直平面且与水平面成θ=53°、无限大的挡板MN上的C点．试求：

（1）绳子的最大张力；

（2）A、C两点的电势差；

（3）当小球运动至C点时，突然施加一恒力F作用在小球上，同时把挡板迅速水平向右移至某处，若小球仍能垂直打在档板上，所加恒力F的方向及取值范围．